Termodinamica

TERMODINÂMICA

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS E TABELAS DE VAPOR

Prof. Humberto A. Machado Departamento de Mecânica e Energia – DME Faculdade de Tecnologia de Resende - FAT Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ

Fevereiro de 2007

Exercícios resolvidos 1a lista – Propriedades de uma substância pura 2a lista – Trabalho e calor 3a lista – 1o lei da termodinâmica para um sistema 4a lista – 1o lei da termodinâmica para um volume de controle 5a lista – 2a lei da termodinâmica 6a lista - Entropia Tabelas 1. 2. 3. 4. 5. Água saturada – temperatura Água saturada – pressão Vapor superaquecido – pressão Líquido comprimido Constantes

1ª LISTA DE EXERCÍCIOS – PROPRIEDADES DE UMA SUBSTÂNCIA PURA 1. Uma esfera metálica de 15,2 cm de diâmetro interno é pesada numa balança de braço de precisão quando evacuada e, novamente, quando cheia com um gás desconhecido a 0,72 MPa. A diferença em peso é de 0,0221 N. A temperatura ambiente é de 27o C. Qual é o gás, assumindo-se que seja uma substância pura? 2. Um recipiente rígido A é conectado a um balão esférico elástico B, como mostrado na figura abaixo. Ambos contém ar na temperatura ambiente de 27o C. O volume do recipiente A é de 27 dm3 e a pressão inicial é 0,265 MPa. O diâmetro inicial do balão é de 30 cm e a pressão no seu interior é de 0,1 MPa. A válvula que liga A a B é aberta e permanece assim. Pode-se assumir que a pressão no interior do balão é diretamente proporcional ao seu diâmetro e que a temperatura final do ar é uniforme em todo sistema a 27o C. Determine: a) A pressão final do sistema b) O volume final do balão

3. Verifique se a água em cada um dos estados abaixo é um líquido comprimido, vapor superaquecido, ou uma mistura de líquido e vapor saturados: a) 120O C, 0,1334 MPa b) 0,35 MPa, 0,5 m3/kg c) 150o C, 0,5 m3/kg d) 0,2 MPa, 110o C e) 200o C, 0,0012 m3/kg f) 3,4 KPa, 15,5o C 4. Um tanque fechado contém H2O líquido e vapor em equilíbrio a 260o C. A distância do fundo do tanque ao nível do líquido é 6